Oceano quente sob a lua gelada de Saturno, Encélado, pode ser perfeito para a vida

Uma equipa de cientistas da Universidade de Oxford, do Southwest Research Institute e do Planetary Science Institute em Tucson, Arizona, descobriu a primeira evidência de um fluxo de calor significativo no pólo norte de Encélado. Até agora, os cientistas acreditavam que a perda de calor estava limitada ao pólo sul, onde os gêiseres lançam vapor de água e partículas de gelo para o espaço. As novas medições confirmam que Encélado é muito mais ativa termicamente do que se pensava anteriormente, indicando que gera e liberta muito mais calor do que uma lua congelada e adormecida geraria.

Um oceano escondido sob o gelo

Encélado é um mundo geologicamente ativo com um oceano global e salgado escondido sob sua superfície gelada. Os cientistas acreditam que este oceano é a principal fonte de calor interno da lua. Por conter água líquida, calor e ingredientes químicos essenciais (como fósforo e hidrocarbonetos complexos), este mar subterrâneo é considerado um dos ambientes mais promissores do sistema solar para a vida fora da Terra.

Para que a vida prospere, o oceano de Encélado deve permanecer estável durante longos períodos, mantendo um equilíbrio entre a energia ganha e perdida. Este equilíbrio é sustentado através do aquecimento das marés, causado pela poderosa atração gravitacional de Saturno que estica e comprime a lua à medida que ela orbita. Se for produzido muito pouco calor, a atividade superficial de Encélado diminuiria e o seu oceano poderia eventualmente congelar. Muita energia, no entanto, pode desencadear atividade geológica excessiva, perturbando o delicado ambiente que sustenta o seu oceano.

“Encélado é um alvo chave na procura de vida fora da Terra, e compreender a disponibilidade a longo prazo da sua energia é fundamental para determinar se pode sustentar vida,” explicou a Dra. Georgina Miles (Southwest Research Institute e Cientista Visitante do Departamento de Física da Universidade de Oxford), principal autora do estudo.

Medindo o calor misterioso de Encélado

Até recentemente, os cientistas apenas mediam a perda de calor no pólo sul da Lua. Acreditava-se que o pólo norte era geologicamente silencioso e inativo. Para desafiar esta suposição, a equipe de pesquisa usou dados da espaçonave Cassini da NASA para estudar a região polar norte durante dois períodos principais: o inverno intenso de 2005 e o verão de 2015. Essas observações permitiram aos cientistas estimar quanta energia Enceladus perde à medida que o calor se move de seu oceano subterrâneo relativamente “quente” (0°C, 32°F) através de sua crosta gelada até a superfície, que permanece extremamente fria (-223°C, -370°F), antes de escapar para o espaço.

Ao modelar as temperaturas esperadas da superfície durante a longa noite polar e compará-las com os dados infravermelhos do Composite InfraRed Spectrometer (CIRS) da Cassini, os investigadores descobriram que a superfície do pólo norte estava cerca de 7 K mais quente do que o esperado. A única explicação para esse excesso de calor é o calor que vaza do oceano oculto.

A equipe mediu um fluxo de calor de 46 ± 4 miliwatts por metro quadrado. Embora isso possa parecer modesto, equivale a cerca de dois terços do calor médio que escapa através da crosta continental da Terra. Em Encélado, isto equivale a cerca de 35 gigawatts de energia – aproximadamente a energia produzida por 66 milhões de painéis solares (530 W cada) ou 10.500 turbinas eólicas (3,4 MW cada).

Um oceano estável sob o gelo

Quando as novas medições são combinadas com o calor previamente detectado no pólo sul ativo, a perda total de calor de Encélado atinge cerca de 54 gigawatts. Este número está intimamente alinhado com as previsões de quanto calor deve ser gerado pelas forças das marés. O equilíbrio quase perfeito entre a criação e a perda de calor indica que o oceano de Encélado poderá permanecer líquido durante vastos períodos de tempo, oferecendo um ambiente estável e de longo prazo que poderá permitir o desenvolvimento da vida.

“Compreender quanto calor Encélado está a perder a nível global é crucial para saber se pode sustentar vida,” disse a Dra. Carly Howett (Departamento de Física, Universidade de Oxford e Instituto de Ciências Planetárias em Tucson, Arizona), autora correspondente do estudo. “É realmente emocionante que este novo resultado apoie a sustentabilidade a longo prazo de Encélado, um componente crucial para o desenvolvimento da vida.”

Há quanto tempo o oceano existe?

O próximo desafio para os cientistas é determinar há quanto tempo o oceano de Encélado existe. Se existisse há milhares de milhões de anos, as condições para a vida teriam permanecido estáveis ​​durante tempo suficiente para que potencialmente emergisse. No entanto, a idade exata do oceano permanece incerta.

Mapeando Encélado para Missões Futuras

A investigação também demonstrou que as leituras térmicas podem ajudar a estimar a espessura da camada de gelo de Encélado, um factor importante para o planeamento de futuras missões que possam tentar explorar o seu oceano usando sondas robóticas ou sondas. A análise sugere que o gelo tem uma espessura de 20 a 23 km no pólo norte, e cerca de 25 a 28 km de espessura, em média, na Lua – um pouco mais profundo do que as estimativas anteriores derivadas de outros modelos.

“Eliminar as sutis variações de temperatura da superfície causadas pelo fluxo de calor condutivo de Encélado a partir de suas mudanças diárias e sazonais de temperatura foi um desafio, e só foi possível graças às missões estendidas da Cassini”, acrescentou o Dr. “O nosso estudo destaca a necessidade de missões de longo prazo em mundos oceânicos que possam abrigar vida, e o facto de os dados poderem não revelar todos os seus segredos até décadas depois de terem sido obtidos.”